Hoe belangrijk is L3-cache voor AMD-processors?

Het is inderdaad zinvol om multi-coreprocessors uit te rusten met speciaal geheugen dat door alle beschikbare cores wordt gedeeld. In deze rol kan een snelle cache op het derde niveau (L3) de toegang tot gegevens die het vaakst worden opgevraagd aanzienlijk versnellen. Dan hoeven de cores, indien mogelijk, geen toegang te hebben tot het trage hoofdgeheugen (RAM).

In theorie tenminste. Recent AMD kondigde de Athlon II X4-processor aan, wat een Phenom II X4-model is zonder L3-cache, wat erop duidt dat dit niet zo nodig is. We hebben besloten om twee processors (met en zonder L3-cache) rechtstreeks te vergelijken om te testen hoe de cache de prestaties beïnvloedt.

Hoe werkt de cache?

Voordat we in de tests duiken, is het belangrijk om enkele basisprincipes te begrijpen. Het principe van hoe de cache werkt is vrij eenvoudig. De cache buffert gegevens zo dicht mogelijk bij de verwerkingskernen van de processor om CPU-verzoeken naar verder weg gelegen en trager geheugen te verminderen. Op moderne desktopplatforms omvat de cachehiërarchie maar liefst drie niveaus die voorafgaan aan de toegang tot RAM. Bovendien dienen caches van het tweede en vooral derde niveau niet alleen om gegevens te bufferen. Hun doel is om te voorkomen dat de processorbus overbelast raakt wanneer de kernen informatie moeten uitwisselen.

Hits en missers

De effectiviteit van cache-architecturen wordt gemeten aan de hand van het aantal treffers. Gegevensverzoeken waaraan door de cache kan worden voldaan, worden als hits beschouwd. Als deze cache niet de benodigde gegevens bevat, wordt het verzoek verder langs de geheugenpijplijn doorgegeven en wordt een misser geteld. Uiteraard leiden missers ertoe dat er meer tijd nodig is om informatie te verkrijgen. Als gevolg hiervan verschijnen er ‘bubbels’ (inactief) en vertragingen in de computerpijplijn. Hits daarentegen zorgen ervoor dat u maximale prestaties kunt behouden.

Cache-invoer, exclusiviteit, samenhang

Vervangingsbeleid bepaalt hoe ruimte wordt vrijgemaakt in de cache voor nieuwe vermeldingen. Omdat gegevens die naar de cache worden geschreven uiteindelijk in het hoofdgeheugen moeten verschijnen, kunnen systemen dit tegelijkertijd met het schrijven naar de cache doen (doorschrijven), of kunnen ze de gegevensgebieden als "vuil" markeren (terugschrijven) en ernaar schrijven geheugen wanneer het uit de cache wordt verwijderd.

Gegevens op verschillende cacheniveaus kunnen exclusief, dat wil zeggen zonder redundantie, worden opgeslagen. Dan zul je niet dezelfde datalijnen in twee verschillende cachehiërarchieën aantreffen. Of caches kunnen inclusief werken, dat wil zeggen dat de lagere cacheniveaus gegarandeerd gegevens bevatten die aanwezig zijn in de hogere cacheniveaus (dichter bij de processorkern). AMD Phenom gebruikt een exclusieve L3-cache, terwijl Intel een inclusieve cachestrategie volgt. Coherentieprotocollen garanderen de integriteit en versheid van gegevens over verschillende kernen, cacheniveaus en zelfs processors.

Cache grootte

Een grotere cache kan meer gegevens bevatten, maar heeft de neiging de latentie te vergroten. Bovendien verbruikt een grote cache een aanzienlijk aantal processortransistors, dus het is belangrijk om een ​​balans te vinden tussen het transistorbudget, de chipgrootte, het stroomverbruik en de prestaties/latentie.

Associativiteit

Vermeldingen in het RAM kunnen rechtstreeks aan de cache worden toegewezen, dat wil zeggen dat er slechts één cachepositie is voor een kopie van gegevens uit het RAM, of ze kunnen n-weg associatief zijn, dat wil zeggen dat er n mogelijke locaties in de cache zijn waar dit gegevens kunnen worden opgeslagen. Hogere mate van associativiteit (tot volledig associatieve caches) zorgen voor een grotere cachingflexibiliteit omdat bestaande gegevens in de cache niet herschreven hoeven te worden. Met andere woorden: een hoge n-graad van associativiteit garandeert een hoger hitpercentage, maar verhoogt ook de latentie omdat het meer tijd kost om al die associaties op een hit te controleren. Normaal gesproken is de hoogste mate van associatie redelijk voor het laatste cachingniveau, aangezien daar de maximale capaciteit beschikbaar is, en het zoeken naar gegevens buiten deze cache ertoe zal leiden dat de processor toegang krijgt tot langzaam RAM.

Hier zijn enkele voorbeelden: Core i5 en i7 gebruiken 32 KB L1-cache met 8-weg associativiteit voor gegevens en 32 KB L1-cache met 4-weg associativiteit voor instructies. Het is begrijpelijk dat Intel wil dat instructies sneller beschikbaar zijn en dat de L1-datacache een maximale hitrate heeft. De L2-cache op Intel-processors heeft 8-weg associativiteit, en de Intel L3-cache is zelfs nog slimmer, omdat deze 16-weg associativiteit implementeert om hits te maximaliseren.

AMD volgt echter een andere strategie met de Phenom II X4-processors, die een 2-weg associatieve L1-cache gebruikt om de latentie te verminderen. Om eventuele missers te compenseren, werd de cachecapaciteit verdubbeld: 64 KB voor gegevens en 64 KB voor instructies. De L2-cache heeft 8-weg associativiteit, zoals het Intel-ontwerp, maar AMD's L3-cache werkt met 48-weg associativiteit. Maar de beslissing om de ene cache-architectuur boven de andere te verkiezen, kan niet worden beoordeeld zonder de gehele CPU-architectuur in ogenschouw te nemen. Het is heel natuurlijk dat testresultaten praktische betekenis hebben, en ons doel was precies een praktische test van deze hele complexe cachingstructuur met meerdere niveaus.

Elke moderne processor heeft een speciale cache waarin processorinstructies en gegevens worden opgeslagen, die vrijwel onmiddellijk klaar zijn voor gebruik. Dit niveau wordt gewoonlijk Level 1- of L1-cache genoemd en werd voor het eerst geïntroduceerd in de 486DX-processors. Onlangs zijn AMD-processors standaard geworden met 64 KB L1-cache per core (voor data en instructies), en Intel-processors gebruiken 32 KB L1-cache per core (ook voor data en instructies)

L1-cache verscheen voor het eerst op de 486DX-processors, waarna het een integraal kenmerk werd van alle moderne CPU's.

Second-level cache (L2) verscheen op alle processors na de release van de Pentium III, hoewel de eerste implementaties ervan op de verpakking in de Pentium Pro-processor waren (maar niet op de chip). Moderne processors zijn uitgerust met maximaal 6 MB on-chip L2-cache. In de regel wordt dit volume verdeeld over twee cores op bijvoorbeeld een Intel Core 2 Duo processor. Typische L2-configuraties bieden 512 KB of 1 MB cache per core. Processors met een kleinere L2-cache bevinden zich meestal op een lager prijsniveau. Hieronder ziet u een diagram van vroege L2-cache-implementaties.

De Pentium Pro had de L2-cache in de processorverpakking. In de daaropvolgende generaties Pentium III en Athlon werd de L2-cache geïmplementeerd via afzonderlijke SRAM-chips, wat in die tijd (1998, 1999) heel gebruikelijk was.

Door de daaropvolgende aankondiging van een procestechnologie tot 180 nm konden fabrikanten eindelijk L2-cache op de processorchip integreren.

De eerste dual-coreprocessors maakten eenvoudigweg gebruik van bestaande ontwerpen met twee matrijzen per verpakking. AMD introduceerde een dual-coreprocessor op een monolithische chip, voegde een geheugencontroller en een switch toe, en Intel assembleerde eenvoudigweg twee single-core chips in één pakket voor zijn eerste dual-coreprocessor.

Voor het eerst werd de L2-cache gedeeld tussen twee rekenkernen op Core 2 Duo-processors. AMD ging verder en creëerde zijn eerste quad-core Phenom helemaal opnieuw, en Intel gebruikte opnieuw een paar dies, dit keer twee dual-core Core 2-dies, voor zijn eerste quad-coreprocessor om de kosten te verlagen.

De cache op het derde niveau bestaat al sinds de begindagen van de Alpha 21165-processor (96 KB, processors geïntroduceerd in 1995) of IBM Power 4 (256 KB, 2001). In x86-gebaseerde architecturen verscheen de L3-cache echter voor het eerst met de Intel Itanium 2, Pentium 4 Extreme (Gallatin, beide processors in 2003) en Xeon MP (2006) modellen.

Vroege implementaties zorgden eenvoudigweg voor een ander niveau in de cachehiërarchie, hoewel moderne architecturen de L3-cache gebruiken als een grote, gedeelde buffer voor gegevensoverdracht tussen kernen in multi-coreprocessors. Dit wordt benadrukt door de hoge n-graad van associativiteit. Het is beter om wat langer naar gegevens in de cache te zoeken dan te eindigen met een situatie waarin verschillende kernen zeer trage toegang tot het hoofd-RAM gebruiken. AMD introduceerde voor het eerst L3-cache op een desktopprocessor met de reeds genoemde Phenom-lijn. De 65 nm Phenom X4 bevatte 2 MB gedeelde L3-cache, en de moderne 45 nm Phenom II X4 heeft al 6 MB gedeelde L3-cache. Intel Core i7- en i5-processors gebruiken 8 MB L3-cache.

Moderne quad-coreprocessors hebben speciale L1- en L2-caches voor elke kern, evenals een grote L3-cache die door alle kernen wordt gedeeld. De gedeelde L3-cache maakt ook de uitwisseling van gegevens mogelijk waar de cores parallel aan kunnen werken.

Bij onze vergelijking waren twee verschillende AMD-processors betrokken, die zullen helpen de voordelen van de extra L3-cache in een quad-coreprocessor te vergelijken.

Aan de ene kant hadden we de nieuwe AMD Athlon II X4 620, AMD's quad-core processor op instapniveau. Trouwens, de Athlon II X4 620 was de eerste quad-coreprocessor die beschikbaar was voor $ 100 (helaas niet in Rusland), dus voor die prijs krijgen we een nieuw prestatieniveau. We mogen echter niet vergeten dat de indrukwekkende prestaties van de 620 alleen van toepassing zijn op serieuze multi-threaded applicaties, en zelfs dan niet altijd, aangezien de Athlon II X4 volledig verstoken is van L3-cache. Ter vergelijking hebben we de Phenom II X4 965-processor genomen.

De positionering van de twee producten is totaal verschillend. De Phenom II is AMD's huidige leider in de topklasse Black Edition-lijn, terwijl de "junior" Athlon II X4 gericht is op de instapmarkt.

De processors lijken qua architectuur echter sterk op elkaar. De Athlon II X4-cores, inclusief hun L1- en L2-cache, zijn identiek aan de Phenom-cores. AMD heeft de cache-associativiteit niet eens gewijzigd. De enige echte verandering is dat AMD de Athlon II X4-cache heeft uitgeschakeld op processors waarbij de L3-cache validatieproblemen had. (Dit geldt alleen voor de vroege Athlon II X4. In de toekomst zullen steeds meer processors gebaseerd zijn op een compleet ander en kosteneffectiever silicium.)

We konden een 1:1-vergelijking maken door de kloksnelheid van de Phenom II X4 te verlagen van 3,4 GHz naar slechts 2,6 GHz - precies de standaardkloksnelheid van de Athlon II X4 620.

Configuratie testen

Testen en instellingen

Prestatienotities

We meten doorgaans het energieverbruik bij inactiviteit en onder maximale belasting, en evalueren vervolgens de systeemefficiëntie door de energie bij te houden die nodig is om een ​​bepaalde belasting te laten draaien (meestal een PCMark Vantage-run). Hierdoor kunnen we de efficiëntie berekenen als prestatie per watt. In dit geval moesten we echter verschillende stappen ondernemen die niet typisch zijn voor reële omstandigheden. We hebben de kloksnelheid van de Phenom verlaagd en Cool'n'Quiet uitgeschakeld om de Phenom II X4 965 op 2,6GHz te laten werken in plaats van de standaard 3,4GHz. Omdat de langzaamste Phenom II X4 begint op 3,0 GHz, is het onwaarschijnlijk dat iemand de processor op lage kloksnelheden zal laten draaien. Daarnaast hebben we het Phenom II-geheugen teruggeklokt naar DDR3-1066 om te voldoen aan de AMD-specificaties voor de Athlon II X4.

We kregen toen een merkbaar stroomvoordeel voor een processor zonder L3-cache. De cache zelf neemt ongeveer een derde van alle processortransistors in beslag. Dit blijkt duidelijk uit de energieverbruiksgegevens. AMD claimt een TDP van 95 tot 140 W voor de Phenom II, terwijl de Athlon II X4 op 95 W werkt. Ons testsysteem met de 3,4 GHz Phenom II X4 965-processor bereikte een piekstroomverbruik van 226 W, terwijl de 2,6 GHz Athlon II X4 piekte op 170 W.

In de inactieve modus zien we zeer vergelijkbare resultaten. We kregen 84 W voor de Athlon II X4 620 en 85 W voor hetzelfde systeem met de Phenom II X4 965-processor. In deze gevallen was Cool'n'Quiet-technologie actief, dus beide processors verlaagden hun frequentie tot 800 MHz en verlaagden ook de spanning. Omdat de meeste processoreenheden inactief en uitgeschakeld zijn, is het inactieve stroomverbruik van onze twee processors vrijwel gelijk.

Test resultaten

We zien een voordeel van 5% in de 3DMark Vantage CPU-test, maar in de totaalscore en GPU-test zien we helemaal geen winst. Laten we eens kijken hoe de spelprestaties zullen zijn.

De framesnelheden stegen met 8% in Far Cry bij gemiddelde detailinstellingen toen we een quad-core Athlon II X4-processor op instapniveau verwisselden voor een op dezelfde manier geklokte Phenom II X4.

Het voordeel in GTA IV 5,7% is ook niet heel veel. De L3-cache heeft een vrij zwakke invloed op de prestaties.

In Left 4 Dead zijn de resultaten compleet anders, een processor met 6 MB L3-cache geeft bijna 20% hogere framerates.

Het maken van een PDF met Adobe Acrobat 9 vanuit een Microsoft PowerPoint-document heeft niet veel baat bij de L3-cache.

Het WinRAR-archiveringsprogramma is erg gevoelig voor geheugenprestaties, waardoor het 16% minder tijd kost om zijn werk te voltooien.

Maar WinZip was niet zo kritisch over het gebrek aan L3-cache. De L3-cache was 9,2% sneller.

De prestaties van filters in Photoshop CS4 profiteren weinig van de aanwezigheid van de L3-cache in de Phenom II. Het verschil van drie seconden is klein.

iTunes heeft een hogere kloksnelheid nodig om de audiotranscoderingsprestaties te verbeteren. Het kleine verschil tussen processors met en zonder L3-cache kwam dan ook niet als een verrassing voor ons.

Hier zijn de resultaten over het algemeen hetzelfde, wat niet verrassend is.

DivX transcodeert een film van MPEG-2-formaat net iets sneller naar de Phenom II X4.

Xvid-codering levert iets meer voordelen op, hoewel deze bewerking aanzienlijk langer duurt dan het converteren van een MPEG-2-video naar het DivX-formaat.

MainConcept haalt de prestaties uit het aantal cores en hun kloksnelheid. We zien geen merkbaar voordeel van het hebben van een L3-cache.

We besloten een prestatie-index te creëren die rekening zou houden met de resultaten van alle tests. Omdat CPU-intensieve applicaties de meeste prestaties vereisen, hebben we ze op 50% gewogen, games op 25% en PCMark Vantage en 3DMark Vantage elk op 12,5%. We eindigden met een prestatievoordeel van 5,8% voor de Phenom II X4 ten opzichte van de Athlon II X4, of een prestatieverbetering van 5,5% als je de Phenom II X4 als basis gebruikt. Natuurlijk kunt u verschillende prioriteiten voor pc-gebruik hebben, dus het is belangrijk om de minimale en maximale verschillen te vermelden. In sommige tests profiteerden we van de aanwezigheid van een L3-cache van 20%, en in sommige tests leverden de processors absoluut identieke prestaties ondanks de aan-/afwezigheid van een L3-cache. Over het algemeen lijkt het ons beter om ons te concentreren op het prestatieverschil van 5% naar 6%, dat we hebben berekend op basis van de resultaten van alle tests.

Conclusie

Een vergelijking van prijzen en prestaties suggereert duidelijk dat ‘budget’-gebruikers helemaal niet naar de Phenom II X4 moeten kijken. De Phenom II X4 945-processor (3,0 GHz) begint bij $ 170 (), en de nieuwe Athlon II X4-processor voor $ 100 () geeft zeer vergelijkbare prestaties, als alle andere dingen gelijk blijven. AM2+-modellen van Phenom II X4-processors worden misschien voor minder verkocht, maar bieden geen DDR3-geheugenondersteuning.

Over het algemeen houdt het belangrijkste prestatieverschil tussen de Athlon II X4 en Phenom II X4 verband met de kloksnelheid. Door simpelweg de kloksnelheid van de Athlon II X4 met 200 MHz te verhogen, kan deze de prestaties van de Phenom II X4 evenaren, ondanks dat deze laatste 6 MB L3-cache heeft. Als u dit weet, zult u waarschijnlijk begrijpen waarom er geen Athlon II-processors op de markt zullen zijn die de Phenom II in frequentie kunnen evenaren (of zelfs overtreffen).

Natuurlijk moet je rekening houden met verschillende marktsegmenten, die we in ons artikel nogal vaag hebben gemaakt. De Phenom II is een processor voor het hogere segment van de massamarkt, die voor $150 tot $250 wordt verkocht, terwijl de Athlon II X4 gericht is op het 'budget'-publiek, dat bereid is niet meer dan $100 uit te geven voor een CPU. Het is in ieder geval duidelijk dat de Athlon II X4 een uitstekende prestatie/prijsverhouding biedt, vooral voor gebruikers die van plan zijn de processor te overklokken.

Ten slotte moet worden opgemerkt dat L3-cache vereist is om hoge prestatieniveaus te bereiken. Bij CPU-snelheden van 2,6 GHz is dit misschien niet zo voor de hand liggend, maar bij 3 GHz en hoger zien we de prestatieschaal van de Phenom II veel beter dan die van de Athlon II X4.

AMD heeft de achtervoegsels voor het aantal cores X2, X3 en X4 uit het logo verwijderd en in plaats daarvan het onderdeelnummer gewijzigd: de 9000-modellen hebben vier cores, terwijl de komende triple-core-modellen het nummer 7000 zullen hebben.

Het is een moeilijk jaar geweest voor AMD. Niet alleen kwam de Phenom-processor, waar iedereen al zo lang op wachtte, uit op aanzienlijk lagere kloksnelheden (2,3 GHz in plaats van 3 GHz), maar er werd ook een onaangename fout ontdekt in de huidige Barcelona-core-stepping. Je kunt het omzeilen, maar alleen met bijgewerkte stappen kan AMD doorgaan met het uitbrengen van quad-coreprocessors voor het serversegment. En het feit dat AMD's quad-core processor niet genoeg prestaties levert om te concurreren met Intel in het high-end segment helpt ook niet mee. Als gevolg van al deze problemen moest AMD zijn productpromotiestrategie veranderen en de processor samen met het nieuwe Spider-platform op de massamarkt positioneren. Ondanks alle problemen is de Phenom echter niet zo slecht als veel mensen denken, zoals je zult zien uit deze vergelijking tussen de Phenom en de Athlon 64 X2.

Sterker nog, AMD heeft nogal wat aanzienlijke voordelen ten opzichte van Intel als het gaat om het upgraden van huidige systemen naar een quad-coreprocessor. Terwijl Intel zeer snel nieuwe platforms uitbrengt voor elke nieuwe generatie processors vanwege veranderende eisen, heeft AMD de Socket AM2-specificaties helemaal niet gewijzigd. Daarom is het technisch mogelijk om een ​​quad-core Phenom-processor op een Socket AM2-moederbord te installeren, ter vervanging van een Athlon 64 of Athlon 64 X2, het enige wat je nodig hebt is een BIOS-update. Dit is echter ook niet altijd waar: sommige moederborden kunnen het stroomverbruik van de Phenom (95 of 125 W) niet aan, maar de meeste enthousiaste moederborden kunnen worden geüpgraded naar een quad-coreprocessor. In ieder geval in de toekomst, want voorlopig hebben we alleen Phenom kunnen installeren twee "oude" moederborden op tien .

De upgradesituatie vereist enige aandacht, aangezien AMD en Intel over ongeveer zes maanden hun volgende grote technologie-update plannen. AMD zal Socket AM3 introduceren, dat DDR3-geheugen zal ondersteunen, en Intel's volgende generatie processors, met de codenaam Nehalem, zullen eindelijk de geheugencontroller naar de processor brengen. Dit alles in aanmerking nemend kunnen zelfs de komende Core 2 Duo E8000- of Core 2 Quad Q9000-lijnen slechts worden beschouwd als tussenproducten op weg naar de volgende generatie, ook al zijn ze ongeveer 10% sneller dan de bestaande Core 2-producten.

17 november AMD lanceerde twee Phenom-modellen: Phenom 9500 en 9600, respectievelijk op 2,2 en 2,3 GHz. Ze hebben allebei een TDP van 95 W, wat dicht in de buurt komt van de 105 W die Intel claimt voor de Core 2 Quad Q6600 (2,4 GHz) en Q6700 (2,66 GHz). Alle snellere modellen, die naar verwachting in het eerste kwartaal van 2008 op de markt zullen komen, zullen werken met een thermisch pakket van 125 W. Mogelijk verschijnt er eind 2008 een Black Edition, vriendelijk voor overklokkers, maar niet hoger dan de topfrequentie van 2,3 GHz. Maar AMD heeft de vermenigvuldiger ontgrendeld om ideale omstandigheden voor overklokken te bieden, en deze versie zou niet duurder moeten zijn dan de gebruikelijke.

U kunt de Phenom-processor in vrijwel elk Socket AM2-moederbord op de markt installeren alle problemen zullen worden opgelost. Zelfs goedkope moederborden ondersteunen een standaard TDP van 95 W, maar voor 125 W-versies moet je een enthousiast platform gebruiken, wat waar is als je van plan bent de Phenom aanzienlijk te overklokken. De situatie met BIOS-updates is nog verre van ideaal, waardoor het installeren van Phenom op bestaande Athlon-borden niet zo eenvoudig is als AMD beloofde. Technisch gezien is dit dezelfde socket met een 1000 MHz HyperTransport-kanaal, maar er zijn problemen.

De Phenom-microarchitectuur kreeg de codenaam K10, maar werd later omgedoopt tot Stars. Het belangrijkste verschil, dat vooral het aantal transistors beïnvloedt, is de L3-cache, een uitbreiding op het AMD64-cacheontwerp met twee niveaus. Hoewel elke core zijn eigen L1-cache heeft voor gegevens en instructies (elk 64 KB), evenals 512 KB L2-cache, biedt L3 nog eens 2 MB snelle opslag voor alle Phenom-cores.

Dit is niet de eerste desktopprocessor die verschijnt met L3-cache: de 3,2-, 3,4- en 3,46-GHz Intel Pentium 4 Extreme Edition-modellen, die allemaal zijn gebouwd op de 130 nm Gallatin-kern, bevatten ook 2 MB L3-cache ( samen met 512 KB L2-cache). Maar in tegenstelling tot de L3-cache van de Pentium 4 EE, werkt de L3-cache van de Phenom als buffer voor het schrijven van gegevens naar RAM.

AMD heeft ook enkele verbeteringen aangebracht in het branch-voorspellingsproces, omdat de zogenaamde sideband stack optimizer de ESP (enhanced stack pointer) bijwerkt zonder CPU-tijd te verbruiken. En de geheugenprefetcher kan gegevens uitsluitend in de L1-cache laden, waarbij de L2-cache wordt omzeild (dat wil zeggen, zonder gegevens van daaruit te verwijderen). We merken ook de 128-bits breedte van SSE-berekeningen op, evenals de 32-byte instructie-ophaaleenheid. AMD beschikt al enkele maanden over virtualisatietechnologie en deze is in elke Phenom-processor inbegrepen.

Ondersteuning voor het 1,8 GHz HyperTransport 3.0-protocol is de nieuwste prestatieverbeteringsfunctie die aan de Phenom is toegevoegd. Terwijl HT 2.0 op 1,0 GHz snelheden van 8,0 GB/s in beide richtingen ondersteunt, biedt HT 3.0 tot 20,8 GB/s. Dit zal in de toekomst vooral van belang zijn wanneer vier of meer cores toegang moeten bieden tot andere cores, bijvoorbeeld om gegevens uit het geheugen op te halen of om een ​​PCI Express-apparaat zoals een grafische kaart te bedienen.

We waren behoorlijk geïntrigeerd door de bewering van AMD dat de Phenom 25% sneller per klok is dan de huidige Athlon 64 X2-processors. Gezien het feit dat er niet zulke architectonische revoluties bestaan ​​als die welke Intel tot stand heeft gebracht door van NerBurst naar Core over te stappen, is een prestatieverbetering van 25% per klok zeer significant. Het is soms zelfs moeilijk te geloven, en daarom wilden we de nieuwe processor nader bekijken. We vergeleken de Athlon 64 X2 en Phenom 9900 met een basisklok van 2,6 GHz met slechts één kern.

Alle Phenoms zien er hetzelfde uit: dit is ons technische voorbeeld met een ontgrendelde vermenigvuldiger.

Na de doorbraak in het begin van de jaren 2000 keerde AMD veilig terug naar zijn gebruikelijke staat van altijd een inhaalslag en probeert, ondanks behoorlijk interessante en ongetwijfeld geavanceerde technische oplossingen, niet eens met Intel te concurreren in termen van verkoopvolumes.

Medio 2009 vertegenwoordigt het aandeel van het bedrijf ongeveer 14,5% van de microprocessormarkt.
Tegelijkertijd worden de ooit gepatenteerde 'functies' van AMD-chips - bijvoorbeeld 64-bit instructie-uitbreidingen of een RAM-controller ingebouwd in de processor - al lang gebruikt in de chips van hun belangrijkste concurrent.

AMD-producten bezetten tegenwoordig twee zeer smalle niches: ultrabudgetprocessors voor het bouwen van computers uit de economy-klasse en krachtige modellen die drie tot vijf keer goedkoper worden aangeboden dan vergelijkbare Intel-chips.

Dit verklaart het feit dat je in de winkelschappen AMD-processors van verschillende families en generaties kunt vinden - van de prehistorische Sempron en Athlon gebaseerd op de welverdiende K8-architectuur voor de Socket 939-socket tot de ultramoderne zes-core Phenom II X6.

Hoe het ook zij, AMD vertrouwt nu op de K10-architectuur, dus we zullen specifiek praten over processors die op basis daarvan zijn ontworpen.
Deze omvatten de Phenom en Phenom II, evenals hun budgetvariant, de verlegen genaamde Athlon II.

Historisch gezien waren de eerste op K10 gebaseerde chips de quad-core Phenom X4 (codenaam Agena), uitgebracht in november 2007.
Iets later, in april 2008, verscheen de tri-core Phenom X3 - 's werelds eerste centrale processors voor desktopcomputers, waarbij drie kernen zich op één chip bevinden.

In december 2008, met de overgang naar de 45-nanometer-procestechnologie, werd de bijgewerkte Phenom II-familie geïntroduceerd en in februari kregen de chips een nieuwe Socket AM3-connector.
De seriële productie van de quad-core Phenom II X4 begon in januari 2009, de triple-core Phenom II X3 in februari 2009, de dual-core Phenom II X2 in juni 2009 en de zes-core Phenom II X2 pas onlangs, in april. 2010.

Athlon II - een moderne vervanger voor Sempron - is een Phenom II, beroofd van een van zijn belangrijkste voordelen: een grote cache op het derde niveau (L3), gemeenschappelijk voor alle cores.
Verkrijgbaar in versies met twee, drie en vier kernen.
De Athlon II X2 is sinds juni 2009 in productie, de X4 sinds september 2009 en de X3 sinds november 2009.

AMD K10-architectuur

Wat zijn de fundamentele verschillen tussen de K10- en K8-architectuur?
Allereerst zijn in K10-processors alle kernen op één chip gemaakt en uitgerust met een speciale L2-cache.
De Phenom/Phenom 2 en server Opteron-chips bieden ook een L3-cachegeheugen dat gemeenschappelijk is voor alle cores, waarvan het volume varieert van 2 tot 6 MB.

Het tweede grote voordeel van de K10 is de nieuwe HyperTransport 3.0-systeembus met piekdoorvoer tot 41,6 GB/s in beide richtingen in 32-bits modus of tot 10,4 GB/s in één richting in 16-bits modus en frequenties hoger tot 2,6 GHz.
Laten we u eraan herinneren dat de maximale werkfrequentie van de vorige versie van HyperTransport 2.0 1,4 GHz is en dat de piekdoorvoer 22,4 of 5,6 GB/s bedraagt.

Een brede bus is vooral belangrijk voor multi-core processors, en HyperTransport 3.0 biedt kanaalconfigureerbaarheid, waardoor elke kern zijn eigen onafhankelijke baan kan hebben.
Bovendien is de K10-processor in staat om de breedte en werkfrequentie van de bus dynamisch te veranderen in verhouding tot zijn eigen frequentie.

Opgemerkt moet worden dat momenteel in AMD-chips de HyperTransport 3.0-bus op een veel lagere snelheid werkt dan de maximaal toegestane snelheid.
Afhankelijk van het model worden drie modi gebruikt: 1,6 GHz en 6,4 GB/s, 1,8 GHz en 7,2 GB/s en 2 GHz en 8,0 GB/s.
De gefabriceerde chips gebruiken nog geen twee standaardmodi: 2,4 GHz en 9,6 GB/s en 2,6 GHz en 10,4 GB/s.

K10-processors integreren twee onafhankelijke RAM-controllers, waardoor de toegang tot modules onder reële bedrijfsomstandigheden wordt versneld.
De controllers kunnen werken met DDR2-1066-geheugen (modellen voor socket AM2+ en AM3) of DDR3 (chips voor socket AM3).

Omdat de controller die in de Phenom II en Athlon II voor Socket AM3 is geïntegreerd, beide soorten RAM ondersteunt, en de AM3-socket achterwaarts compatibel is met AM2+, kunnen de nieuwe CPU's op oudere AM2+-kaarten worden geïnstalleerd en werken met DDR2-geheugen.

Dit betekent dat wanneer je een Phenom II aanschaft voor een upgrade, je niet direct het moederbord hoeft te wisselen of een ander type RAM hoeft aan te schaffen - zoals bijvoorbeeld het geval is bij Intel i3/i5/i7 chips.

Microprocessors met K10-architectuur implementeren een hele reeks gemoderniseerde energiebesparende technologieën: AMD Cool’n’Quiet, CoolCore, Independent Dynamic Core en Dual Dynamic Power Management.

Dit geavanceerde systeem vermindert automatisch het energieverbruik van de gehele chip tijdens de inactieve modus, biedt onafhankelijk energiebeheer voor de geheugencontroller en cores en is in staat ongebruikte processorelementen uit te schakelen.

Ten slotte zijn ook de kernen zelf aanzienlijk verbeterd.
Het ontwerp van de bemonsterings-, vertakkings- en vertakkingsvoorspellingen en de verzendingseenheden werd opnieuw ontworpen, waardoor het mogelijk werd de kernbelasting te optimaliseren en uiteindelijk de prestaties te verbeteren.

De breedte van SSE-blokken werd vergroot van 64 naar 128 bits, het werd mogelijk om 64-bits instructies als één uit te voeren en er werd ondersteuning voor twee extra SSE4a-instructies toegevoegd (niet te verwarren met de SSE4.1- en 4.2-instructiesets in Intel Kernprocessors).

Hier is het noodzakelijk om een ​​ontwerpfout te vermelden die is geïdentificeerd in server Opterons (codenaam Barcelona) en in Phenom X4 en X3 van de eerste releases - de zogenaamde "TLB-fout", die ooit leidde tot een volledige stopzetting van de levering van alle Opterons van herziening B2.
In zeer zeldzame gevallen, onder hoge belasting, als gevolg van een ontwerpfout in het L3-cache TLD-blok, kan het systeem zich onstabiel en onvoorspelbaar gedragen.

Het defect werd als kritiek beschouwd voor serversystemen en daarom werd de verzending van alle vrijgegeven Opterons opgeschort.
Er is een speciale patch uitgebracht voor desktop Phenoms die het defecte blok via het BIOS uitschakelt, maar tegelijkertijd zijn de processorprestaties merkbaar gedaald.
Met de overgang naar revisie B3 werd het probleem volledig geëlimineerd en zijn dergelijke chips al lange tijd niet meer in de handel te vinden.

Intel Corporation heeft zich al lang en stevig gevestigd als leider in de levering van belangrijke hardwarecomponenten voor mobiele computers: processors en systeemlogica-chips. Eigenlijk was en blijft AMD de enige serieuze concurrent. De strijd om de laptopmarkt tussen de twee ontwikkelaars woedt met wisselend succes, maar het is geen geheim dat de populariteit van AMD-processors de afgelopen jaren gestaag is afgenomen. Na in één keer de succesvolle Pentium M-processor te hebben gecreëerd, die een laag stroomverbruik en een goed prestatieniveau combineerde, herwon Intel de titel van technologisch leider en zal deze tot op de dag van vandaag niet opgeven.

Tot op heden heeft AMD zijn concurrent niet kunnen inhalen: zijn mobiele processors, ondanks een meer vooruitstrevende architectuur, werden geproduceerd met behulp van verouderde technische processen, leverden niet de vereiste prestatie/W-verhouding en waren daarom inferieur aan Intel-processors op het gebied van technologie. alle belangrijke kenmerken die belangrijk zijn voor mobiele apparaten.computers. AMD kon alleen dankzij zijn agressieve prijsbeleid voorkomen dat hij de markt volledig verloor: laptops op basis van zijn platforms hebben qua prijs/functionaliteit altijd beter gepresteerd dan vergelijkbare laptops op basis van Intel-platforms.

AMD kreeg begin 2010 de kans om zijn wankele positie op de mobiele markt te verbeteren. Het bedrijf introduceerde een bijgewerkt hardwareplatform onder de officiële naam Vision, dat evenwichtiger kenmerken heeft dan voorheen en bijna alle segmenten van zowel de desktop- als de mobiele computermarkt bestrijkt. Er moet onmiddellijk worden opgemerkt dat de ontwikkelaar niets fundamenteel nieuws op dit platform heeft gebruikt. Ja, het bedrijf heeft verschillende veelbelovende en gedurfde ideeën, maar deze zullen worden geïmplementeerd in processors van de volgende generatie. Het huidige Vision-platform is het resultaat van het upgraden van de microarchitectuur van AMD-processors, het optimaliseren ervan op het gebied van intelligent energiebeheer en het verfijnen van de systeemlogica in overeenstemming met de moderne eisen.

Een grootschalige marketing- en reclamecampagne gericht op zowel eindgebruikers als computerfabrikanten speelde een belangrijke rol bij het vergroten van de aantrekkelijkheid van het nieuwe platform. De vruchten van het verrichte werk lieten niet lang op zich wachten: het nieuwe mobiele AMD-platform werd onmiddellijk door alle laptopfabrikanten overgenomen en geïmplementeerd in modellen van verschillende klassen - van netbooks tot speelautomaten. Tegenwoordig heeft bijna elk model op het Intel-platform een ​​goedkope analoog in dezelfde behuizing en met dezelfde functionaliteit, maar dan op het AMD-platform.

De opstelling

Voor laptops heeft AMD twee hardwareplatforms aangeboden die qua functionaliteit vergelijkbaar zijn, maar qua energieverbruik verschillen. Platform met codenaam Donau is standaard voor laptops in klassiek formaat. Het omvat een processor met een maximale warmteafvoer van 25 of 35 W, een AMD M880G (RS880M) chipset met een geïntegreerde Radeon HD 4250 grafische kaart en een optionele afzonderlijke grafische kaart uit de Mobility Radeon HD 5000-serie. Het platform heeft de codenaam Nijl gericht op netbooks en ultradunne consumentennotebooks. Het bevat een speciale laagspanningsprocessor met een maximale warmteafvoer van niet meer dan 15 W en een M880G-chipset met een "slow-down" Radeon HD 4225-videokaart.

Zoals je kunt zien, biedt AMD in alle gevallen dezelfde chipset, geërfd van het mobiele platform van de vorige generatie. Het bevat een tamelijk verouderde RV620 grafische kern met ondersteuning voor 3D graphics (DirectX 10.1) en hardware videoversnelling (UVD 2-decoder). Waarom heeft het bedrijf geen nieuwe geïntegreerde grafische afbeeldingen gemaakt voor de Donau- en Nijl-platforms? Blijkbaar werd de voorkeur gegeven aan het ontwikkelen van een grafische kern die in de processor was geïntegreerd voor de volgende generatie processors, en was er geen tijd meer om het huidige mobiele platform te verfijnen. Helaas heeft de oude architectuur van het platform, met twee systeemlogica-chips en geïntegreerde grafische kaart als onderdeel van één daarvan, een negatieve invloed op de prestaties en vooral op het stroomverbruik (twee chipsetchips verbruiken meer dan de processor zelf), maar de ontwikkelaar kan nog geen andere aanbieden oplossing.

Kristal Athlon II

Het assortiment AMD-laptopprocessors is volledig herzien. Het kreeg een nieuwe, begrijpelijkere etikettering, een verminderde nomenclatuur (in de regel worden slechts twee processors van hetzelfde type aangeboden met verschillende klokfrequenties) en een indeling in vier regels met verschillende handelsnamen:

AMD V - budgetprocessors met minimale prestaties (vervanging van de Sempron-lijn);
AMD Athlon II - goedkope processors voor budget- en instaplaptops;
AMD Turion II - krachtigere processors voor zakelijke laptops en middenklasse thuislaptops;
AMD Phenom II - multi-coreprocessors voor high-end consumenten- en zakelijke laptops.

Ondanks dat ze dezelfde namen behouden, zijn de nieuwe processors gebouwd op de nieuwe K10-microarchitectuur en zijn ze in de meeste kenmerken superieur aan de vorige generatie AMD-processors. Helaas officiële informatie over de kenmerken van de kernel Champlain, die ten grondslag ligt aan de huidige generatie processors, is niet beschikbaar op de website van AMD. We kunnen alleen maar aannemen dat de mobiele processors veel gemeen hebben met de Phenom II desktopprocessors, maar er zijn ook verschillen door het gebruik van een nieuw adaptief energiebeheerschema. Bovendien gebruiken mobiele processors geen gedeelde Level 3-cache, blijkbaar om het stroomverbruik en de kosten te verminderen.

Kristalfenomeen II

Laten we kennis maken met de kenmerken van de processormodellen van elke regel. Laten we eerst eens kijken naar de processors van het "standaard" Donau-platform.

Budgetlijn AMD V omvat momenteel twee single-core processors met lage prestaties en verminderde warmteafvoer (tot 25 W).

De enkele kern van de AMD V-processor heeft de L2-cachegrootte gehalveerd (512 KB) en de prestaties van de FPU-eenheid die drijvende-kommabewerkingen uitvoert, zijn kunstmatig verminderd. Of deze functies fysiek zijn, of dat het slechts een kwestie is van het uitschakelen van een deel van de kernel om de prestaties te verminderen, is niet met zekerheid bekend.

In processorlijnen Atlon II En Turion II Er zijn twee klassen processors: met normale (35 W, N-serie) en verminderde (25 W, P-serie) maximale warmteafvoer. In theorie zou de eerste moeten worden geïnstalleerd in laptops met een standaardvormfactor, de laatste in dunne, ultradraagbare modellen. Maar fabrikanten houden zich niet aan dit schema en geven meestal de voorkeur aan energiezuinigere processors.

De Athlon II-processor bevat twee uitgeklede kernen, elk vergelijkbaar met de processorkern van V. Tegelijkertijd is het P320-model vanwege zijn efficiëntie het meest wijdverspreide en populaire model onder laptopfabrikanten geworden. De Turion II-processor beschikt over volledige cores, met 1 MB cache per core en een “volledige” 128-bit FPU. Dankzij dit kan het veel hogere prestaties aantonen in serieuze professionele toepassingen. De Phenom II N600-serie processor in deze groep is in wezen dezelfde Turion II, maar met een hogere kloksnelheid.

Processorlijn Fenomeen II bestaat enerzijds uit 3- en 4-coreprocessors, en anderzijds uit processors met een normaal en verminderd stroomverbruik. Er is ook een aparte serie Black-processors voor gaming-laptops, maar daar was geen vraag naar bij computerfabrikanten.

Vreemd genoeg gebruiken alle processors in deze serie cores met een verminderde cache en een vrij lage kloksnelheid. Voor toepassingen die actief gebruik maken van multithreading (grafische verwerking, video, wetenschappelijke en technische berekeningen) zijn Phenom II-processors zeer relevant. Voor alle andere taken verdient het de voorkeur om Turion II- of dual-core Phenom II-processors te gebruiken.

Helaas denken laptopfabrikanten hier niet over na en rusten modellen in de hogere prijsklasse uit met 3- en 4-coreprocessors. We weten niet of AMD een systeem heeft voor het dynamisch overklokken van individuele cores, vergelijkbaar met Intel Turbo Boost. Althans, het bedrijf zelf meldt dit niet. Als dat niet het geval is, zal de prestatiesituatie in single-threaded applicaties somber zijn.

Energiezuinig platform Nijl ontworpen voor het bouwen van ultradraagbare laptops met een lange batterijduur die geen hoge prestaties vereisen. Processoren die binnen dit platform worden geproduceerd, hebben ook de moderne AMD K10-microarchitectuur, maar zijn formeel op een andere kern gebouwd: Genève. De lijn processors bestaat uit 5 modellen, die in verschillende parameters verschillen.

De juniorprocessor, V105, is gebouwd op een uitgeklede kern (één rekenkern, een halve cache, de HT 1.0-bus wordt gebruikt in plaats van de HT 3.0-bus) en komt qua prestaties dichter bij netbook-processors dan volwaardige laptops. De oudere processor, Turion II Neo K665, heeft een behoorlijke kloksnelheid en twee volle cores, maar heeft een veel lager stroomverbruik. Fabrikanten van netbooks en ultradunne laptops kunnen elk van deze processors installeren, waardoor de koper de keuze heeft tussen een betaalbare prijs en goede prestaties.

Testen

Om te begrijpen hoe de mobiele platforms van AMD en Intel zich verhouden op het gebied van prestaties en energieverbruik, zullen we de resultaten presenteren van niet synthetische, maar realistische tests. BAPCo-testpakketten gebruiken alleen echte applicaties die standaard op de machine zijn geïnstalleerd, en speciale scripts die de reactietijd van het systeem op bepaalde commando's meten. Door een echte gegevensverwerkingstaak op geautomatiseerde wijze uit te voeren, berekent de testsuite hoeveel tijd wordt doorgebracht op de te testen machine en vergelijkt dit met de tijd die wordt doorgebracht op een referentiemachine.

We vergelijken drie laptops van verschillende klassen, uitgerust met drie verschillende processors. De HP G62-laptop is gebouwd op het Intel Calpella-platform met verwisselbare grafische kaart; Het geteste exemplaar was uitgerust met een junior Intel Pentium-serie processor - P6000. De frequentie van deze processor is slechts 1,86 GHz, de cachegrootte is 3 MB, er zijn twee kernen en HyperThreading-technologie, die een optimaal gebruik van computerbronnen mogelijk maakt door twee threads op één kern uit te voeren, is uitgeschakeld.

De HP 625-laptop is gebouwd op het AMD Danube-platform en is uitgerust met een typische budgetprocessor - Athlon II P320. De frequentie van deze processor is 2,1 GHz (13% hoger dan die van de Pentium P6000), twee caches van 512 KB, er is geen ondersteuning voor een analoog van HyperThreading-technologie (deze zal alleen verschijnen in toekomstige generatie AMD-processors).

De derde laptop, ASUS N52DA, is gebouwd op het AMD Danube-platform en is uitgerust met de meest betaalbare Phenom II-processor: de triple-core N830. Deze processor bevat drie kernen die vergelijkbaar zijn met de kernen van de Athlon II P320-processor, met voor elk dezelfde frequentie en cachegrootte. Het is waar dat de ASUS-laptop een krachtige discrete videokaart heeft zonder uitschakelfunctie, dus we zullen het "pure" stroomverbruik van het platform niet kunnen inschatten.

Dus over de testen. Het SYSMark 2007-pakket bevat 4 scenario's: voorbereiding van een online systeem voor het aanleren van verkeersregels (verwerking van vector- en rasterafbeeldingen, animatie, video), creatie van een reclamevideo (speciale effecten, videobewerking, rendering en videocompressie), voorbereiding van een economisch rapport (tabellen, database, tekst, presentatie) en 3D-modellering van het interieur van de kamer. De test meet dus de prestaties van de machine bij gebruik op de werkplek van een webontwerper, video-editor, econoom en 3D-modelleur. De resulterende beoordeling is een gemiddelde van gegevens over de prestaties van twintig verschillende applicaties van Microsoft, Adobe, Autodesk, Sony, enz.

Op basis van de resultaten van de SYSMark 2007-test kunnen we spreken van een duidelijke overwinning voor het Intel-platform. Het verschil tussen Pentium- en Athlon II-processors varieerde van 13 tot 27%. De drie-core Phenom II haalde de budget-Intel-processor alleen in in scenario's voor videoverwerking en 3D-modellering; in andere scenario's waarin niet actief multi-threaded applicaties worden gebruikt, vallen de resultaten samen met de resultaten van de dual-coreprocessor.

De MobileMark 2007-test meet de levensduur van de batterij terwijl dezelfde taken worden uitgevoerd als de SYSMark 2007-test, met één uitzondering: de test simuleert periodieke pauzes van 1-10 minuten. Om deze test uit te voeren, moet u volgens de regels alle netwerkcontrollers uitschakelen, inclusief Bluetooth en Wi-Fi, en de schermhelderheid op hetzelfde niveau instellen (ongeveer 70-80 cd/m2).

En opnieuw zien we dat de budget Intel-processor qua prestaties 25% sneller is dan AMD-processors. Het Intel-platform bleek het zuinigst, met een gemiddeld stroomverbruik (tijdens de test) van minder dan 11 W. Dit cijfer varieert uiteraard van laptop tot laptop, maar voor modellen met geïntegreerde of schakelbare grafische kaart krijgen we resultaten binnen 9-12 W.

Ook de resultaten van het AMD-platform met de Athlon II-processor vallen binnen dit raamwerk, waardoor het mogelijk was de concurrent in te halen. Voor een laptop met een triple-core processor was het stroomverbruik te hoog, wat niet verrassend is, gezien de videokaart (Radeon HD 5730) en de aangegeven warmteafvoer van de processor (35 W plus de chipset verbruikt bijna hetzelfde hoeveelheid).

Conclusie

AMD is er eindelijk in geslaagd... nee, niet om zijn concurrent in te halen, maar in ieder geval om de kloof te dichten. De prestatiesituatie is nog steeds slecht, vooral voor multi-core processors, die zelfs de budget dual-core Intel-processors verliezen. Tegelijkertijd bieden budget Athlon II-processors een behoorlijk stroomverbruik en kunnen ze met succes worden gebruikt in laptops die geen hoog prestatieniveau vereisen. Over het algemeen is het AMD-platform uit 2010 niet langer onderhevig aan het probleem van het toegenomen energieverbruik en is het behoorlijk concurrerend in zijn consumentenkenmerken, maar alleen in het lagere prijssegment.

Het is duidelijk dat de introductie van de Donau- en Nijl-platforms één eenvoudig doel had: het herwinnen van posities op de mobiele markt door middel van een doordachter prijs- en marketingbeleid. Uiteraard werd dit doel bereikt. In 2011 zal AMD een innovatief hardwareplatform presenteren dat een reeds voorbereide springplank zal innemen en, als een concurrent niet helpt, gemakkelijk het tij op de markt kan keren. Hoe dan ook staat ons een spannende concurrentiestrijd te wachten met gunstige gevolgen voor de consument in de vorm van verdere prijsdalingen voor zuinige en productieve laptops.

Met de release van AMD Athlon II x4-processors voor een prijs van ongeveer $ 100, hebben fans van de producten van dit bedrijf een geweldige kans om quad-coresystemen voor een minimum aan geld samen te stellen. De nieuwe Athlon II x4-lijn vestigt een record voor de laagste prijs voor 4 cores. De dichtstbijzijnde analoog van INTEL, Core 2 Quad Q8200, kost 30% meer dan het juniormodel van de Athlon II x4 620-lijn. En als alles in orde is met de prijs van de nieuwe processors van AMD, hoe zit het dan met de prestaties? Vandaag zullen we proberen deze vraag te beantwoorden.

In deze review evalueren we de prestaties van de senior processor in de Athlon II x4 630-lijn in vergelijking met de jongere vertegenwoordiger van de quad-core Phenom II-familie: de Phenom II x4 810-processor, en evalueren we ook het overklokpotentieel van beide verwerkers.

Processorspecificaties

Beide experimentele processors zijn vervaardigd met behulp van een 45-nm-procestechnologie, hebben hetzelfde TDP-thermische pakket van 95 W, verschillen alleen in de aanwezigheid van een cache op het derde niveau (voor Phenom II) en een iets hogere klokfrequentie (voor Athlon II) .

Ondanks het feit dat Athlon II x4-processors aanzienlijk goedkoper zijn dan hun oudere broers Phenom II x4, verschilt hun architectuur slechts in geringe mate. Op de foto van de kristallen van de Deneb- (links) en Propus-kernen (rechts) zien we dat ze erg op elkaar lijken en dat de Propus-kern een Deneb-kristal is met ontbrekend L3-geheugen.

In dit opzicht wordt het vrij duidelijk dat Athlon II-processors op basis van de Propus-kern geen verborgen mogelijkheid hebben om L3-cache in te schakelen, wat je zou verwachten van een "verkleinde" versie van een topproduct. Misschien zijn de allereerste batches Athlon II-processors gebouwd op de Deneb-kern met de cache uitgeschakeld, wat aanleiding gaf tot veel geruchten (gebaseerd op een paar gelukkigen) over de mogelijkheid om deze te gebruiken door de Advanced Clock Calibration (ACC) in te schakelen. functie in het BIOS van het moederbord.

Door het die-oppervlak met een derde te verkleinen, werden de kosten van de processor aanzienlijk verlaagd, wat uiteindelijk leidde tot gunstige prijzen voor kopers van quad-core AMD Athlon II x4-processors.

Gedetailleerde processorspecificaties vindt u hieronder:

Beide processors werken op een 2000 MHz Hyper Transport-bus en ondersteunen zowel DDR2- als DDR3-geheugenmodules.

Bankconfiguratie, testapplicaties

Testbank:

• Moederbord MSI 790FX-GD70, BIOS versie 1.6
• RAM 2 x 2 GB DDR3-1600, Corsair TR3X6G1600C8D, 8-8-8-24
• Tuniq 950W voeding
• Western Digital WD15EADS 1,5TB harde schijf
• Videokaart Sapphire AMD(ATi) Radeon HD 4890
• CPU-koelsysteem: BOX-koeler

Software:

• Besturingssysteem Windows 7 Ultimate EN x64
• ATI Catalyst™ 9.10 videokaartstuurprogramma's

Testtoepassingen:

• 3D-markering 06
• Wetenschap merk– testpakket voor wetenschappelijk computergebruik.
• Licht werk- scèneweergave in een resolutie van 300x200
• POV-rayweergave- scèneweergave in een resolutie van 1280x1024
• PC-markering 05- CPU-scoreresultaat, standaardinstellingen
• Crysis-kernkop
• WinRar 3.80- ingebouwde prestatietest
• Onwerkelijk toernooi 3- maximale kwaliteitsinstellingen, 8xAF 4xAA
• Far Cry 2- DX10-modus, maximale kwaliteitsinstellingen, 8xAF 4xAA
• DVD2AV I - single-pass-codering van mpeg2-video met xVid-codec
• CineBench R10- weergave met meerdere threads, standaardinstellingen
• Call of Duty World at War- maximale kwaliteitsinstellingen, 4xAF, 4xAA

Overklokken

De ervaring leert dat processors uit de Phenom II-lijn doorgaans overgeklokt kunnen worden naar een frequentie van 3,7-4 GHz. Omdat de Athlon II-processors op een vergelijkbare kern zijn gebouwd, hopen we dat hun overklokpotentieel vergelijkbaar zal zijn met dat van de Phenom II. Omdat de experimentele processors niet tot de Black Edition-serie behoren, kunnen we hun vermenigvuldiger niet boven de nominale verhogen; overklokken mag alleen worden gedaan door de systeembusfrequentie te verhogen. Gelukkig heeft het MSI 790FX-GD70-moederbord de mogelijkheid om de FSB-frequentie eenvoudig direct te wijzigen. Met behulp van de OS Clock Dial-hardwarefunctie kunnen we de systeembusfrequentie rechtstreeks in Windows verhogen en tegelijkertijd de systeemstabiliteit controleren. Bij een aantal experimenten, waarbij het overklokken rechtstreeks vanuit het BIOS werd uitgevoerd, merkten we geen enkel verschil met overklokken via de OS Clock Dial.

Om de processortemperatuur te controleren en gedeeltelijk de systeemstabiliteit te testen, hebben we het AMD Overdrive Utility-programma en de ingebouwde test gebruikt. We zijn begonnen met overklokken door de voedingsspanning van de processor te verhogen naar 1,51 V (1,50 V onder belasting) en begonnen, al bij deze spanning, de FSB-frequentie te verhogen. Ons Phenom II-monster vertoonde een zeer goed frequentiepotentieel. Bij een voedingsspanning van 1,5 V was de maximale frequentie 3848 MHz (296 MHz FSB, 2072 MHz Hyper Transport). Om dit resultaat te bereiken moesten we de Hyper Transport-busvermenigvuldiger terugbrengen naar x7. Met de HT x10-vermenigvuldiger bleek de maximale stabiele frequentie 3250 MHz (250 MHz FSB, 2500 MHz Hyper Transport). Door de spanning te verhogen naar 1,53 V konden we een frequentie bereiken van 3900 MHz (300 MHz FSB, 1800 MHz Hyper Transport). Maar bij het doorstaan ​​van tests in deze modus steeg de processortemperatuur tot 70 graden Celsius, waardoor het systeem vastliep door oververhitting. Daarom zijn we teruggekeerd naar de stabiele frequentie van 3848 MHz en hebben we daar alle tests op uitgevoerd. In deze modus kwam de processortemperatuur niet boven de 68 graden Celsius.

De Athlon II 630 had een maximale stabiele frequentie van 3570 MHz. Om dit te bereiken moesten we de FSB-frequentie verhogen naar 255 MHz en de Hyper Transport-busvermenigvuldiger verlagen naar 8x. De processortemperatuur kwam in dit geval onder belasting niet boven de 52 graden Celsius. Een verdere verhoging van de voedingsspanning van de processor (ruim 1,5 V) maakte het mogelijk de processor te overklokken naar 3640 MHz, maar zelfs op deze frequentie bleek het systeem instabiel.

Helaas voldeed de stabiele overkloklimiet van de Athlon II x4 630 niet aan onze verwachtingen. We waren in staat om de frequentie van de Phenom II x4 met bijna 50% te verhogen, vrijwel zonder enige moeite, en slaagden er tegelijkertijd niet in om de Athlon II x4 met meer dan 27% te overklokken. Tot nu toe zijn we onduidelijk over zulke bescheiden overklokresultaten: is dit een kenmerk van een bepaald Athlon II 630-exemplaar of een kenmerk van de nieuwe Propus-kern? Deze vraag kan alleen worden beantwoord door statistieken te verzamelen over het overklokken van een voldoende aantal processors op de nieuwe kern.